Evaluación de un fotocatalizador de óxido de titanio (IV) generado a partir de Ti metálico sobre vidrio conductor (FTO) para su implementación en la degradación de contaminantes persistentes en medios acuosos
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2023
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Resumen
El objetivo principal de este trabajo fue evaluar el desempeño de un fotocatalizador de óxido de titanio (IV) generado a partir de la oxidación de titanio depositado sobre vidrio conductor FTO en la degradación de contaminantes persistentes en me- dios acuosos. Para ello se realizó la deposición de Ti sobre vidrio conductor FTO por el método de deposición al vacío en un equipo de ultra alto vacío (ultra high vacuumUHV). Se obtuvieron recubrimientos de espesores de 0.2 μm y 0.4 μm. Las placas de FTO con el recubrimiento de titanio (FTO-Ti) fueron anodizadas en una disolución etilenglicol: agua (90:10 % V/V), con una concentración de 0.27 mol/L de NH4F y 1.00 mol/L de H3PO4 aplicando un potencial de 3.0 V durante 23 minutos. También, se realizó la anodización de placas de titanio puro pero aplicando un potencial de 30 V. Durante el proceso de anodización se observan cambios en la coloración de las placas de (FTO-Ti) y placas de Ti asociadas al crecimiento de la capa de óxido de titanio en la superficie de las placas. Posteriormente, se realiza un recocido (annealing) a 450 C, por 2 horas, a fin de favorecer la liberación de tensiones y la reestructuración cristalina del TiO2 generado en la anodización. Luego, se visualizó la superficie de las placas antes y después del proceso de anodización mediante microscopía electrónica de barrido (SEM) y mediante microscopía de fuerza atómica (AFM), las imágenes muestran que la deposición de Ti sobre la superficie de FTO resulta relativamente homogénea y compacta. Además, en el anodizado de las placas FTO-Ti para la formación en TiO2, genera estructuras granulares mientras que en la anodización de las placas de Ti generan estructuras nanotubulares. Mediante análisis de difracción de rayos X (DRX), se determinó que después del tratamiento térmico se obtienen altas cantidades de TiO2 en forma de rutilo. Luego las placas de FTO-TiO2 fueron empleadas en pruebas...
Descripción
Proyecto de graduación (licenciatura en ingeniería química)--Universidad de Costa Rica. Facultad de Ingeniería. Escuela de Ingeniería química, 2023
Palabras clave
ANALISIS ELECTROQUIMICO, CATALIZADORES METALICOS - EVALUACION, CONTAMINANTES PERSISTENTES, DIOXIDO DE TITANIO, FOTOCATALISIS - PRUEBAS - EVALUACION, MICROSCOPIA DE FUERZA ATOMICA, MICROSCOPIA ELECTRONICA DE EXPLORACION, PURIFICACIÓN DE AGUAS RESIDUALES - OXIDACIÓN